(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を有するシリンダと、前記内部空間に摺動可能に配置される複数のピストンと、を備えるピストンポンプであって、
前記シリンダは、前記内部空間に連通する第１流出入部及び２つの第２流出入部を備え、前記第２流出入部は、前記第１流出入部を挟んだ両側にそれぞれ配置され、
前記ピストンは、前記第１流出入部と前記各第２流出入部との間にそれぞれ配置され、
前記各ピストンの前記第１流出入部側の端部には、前記ピストンの摺動方向に沿う凹部が形成され、
前記第１流出入部には第１流体供給手段より第１の流体がその供給圧力を変更可能に供給されると共に、前記第２流出入部には第２流体供給手段より第２の流体が供給され、
第１の流体は作動流体であり、第２の流体は該ピストンポンプにより圧送される流体であり、
前記第２流出入部は、第２の流体を前記内部空間に流出入可能に構成され、
前記第１流出入部には、第１の流体を前記各凹部に導く案内管が設けられ、前記案内管の一部は、前記各凹部の内周面と摺接可能に構成されており、
前記第１流体供給手段が供給する第１の流体によって前記各ピストンに作用する押圧力と、前記第２流体供給手段が供給する第２の流体によって前記各ピストンに作用する押圧力とのバランスを変更することにより、前記各ピストンを摺動させるピストンポンプ。
【請求項２】
前記各ピストンの少なくともいずれか一方は、前記シリンダの内周面と摺接するピストンヘッドと、前記ピストンヘッドの直径よりも小さい直径を有し、前記ピストンヘッドよりも前記第１流出入部側に設けられるピストン軸と、を備えており、
前記シリンダは、その内周面、前記ピストンヘッド及び前記ピストン軸の間で密閉空間を形成するエンドプレートと、前記密閉空間に連通すると共に、第３の流体が前記密閉空間に流出入可能な第３流出入部と、を備えており、
前記エンドプレートには、前記ピストン軸の外周面が摺接可能な開口が形成されている請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項３】
内部空間を有するシリンダ及び前記内部空間に摺動可能に配置される複数のピストンを備えるピストンポンプと、
第１の流体を供給する第１流体供給手段と、
第２の流体を供給する第２流体供給手段と、
第２の流体から水を分離する水分離手段と、を備える造水装置であって、
前記シリンダは、前記第１流体供給手段から供給される第１の流体を前記内部空間に流出入可能な第１流出入部と、前記第１流出入部を挟んだ両側にそれぞれ配置され、前記第２流体供給手段から供給される第２の流体を前記内部空間に流出入可能な第２流出入部と、を備えており、
前記各ピストンは、前記第１流出入部と前記各第２流出入部との間にそれぞれ配置されており、
前記各ピストンの少なくともいずれか一方は、前記シリンダの内周面と摺接するピストンヘッドと、前記ピストンヘッドの直径よりも小さい直径を有し、前記ピストンヘッドよりも前記第１流出入部側に設けられるピストン軸と、を備えており、
前記シリンダは、その内周面、前記ピストンヘッド及び前記ピストン軸の間で密閉空間を形成するエンドプレートと、前記密閉空間に連通すると共に、第３の流体が前記密閉空間に流出入可能な第３流出入部と、を備えており、
前記エンドプレートには、前記ピストン軸の外周面が摺接可能な開口が形成されており、
前記第１流体供給手段は、第１の流体の供給圧力を変更可能に構成されており、
前記ピストンポンプは、前記第１流体供給手段から供給される第１の流体による前記ピストンに対する押圧力を前記第２流体供給手段から供給される第２の流体による前記ピストンに対する押圧力よりも低くすることにより、前記各ピストンを前記第１流出入部側に摺動させて前記第２流出入部を介して第２の流体を前記内部空間内に導くと共に、前記第１流体供給手段から供給される第１の流体による前記ピストンに対する押圧力を前記第２流体供給手段から供給される第２の流体による前記ピストンに対する押圧力よりも高くすることにより、前記各ピストンを互いに離隔する方向に摺動させて前記第２流出入部を介して前記内部空間に導かれた第２の流体を前記水分離手段に導くことが可能に構成されており、
前記水分離手段によって水が分離された残余の第２の流体である第３の流体が、前記第３流出入部を介して前記密閉空間に供給可能に構成されている造水装置。
【請求項４】
内部空間を有するシリンダ及び前記内部空間に摺動可能に配置される複数のピストンを備えるピストンポンプと、
第１の流体を供給する第１流体供給手段と、
第２の流体を供給する第２流体供給手段と、
第２の流体から水を分離する水分離手段と、を備える造水装置であって、
前記シリンダは、前記第１流体供給手段から供給される第１の流体を前記内部空間に流出入可能な第１流出入部と、前記第１流出入部を挟んだ両側にそれぞれ配置され、前記第２流体供給手段から供給される第２の流体を前記内部空間に流出入可能な第２流出入部と、を備えており、
前記各ピストンは、前記第１流出入部と前記各第２流出入部との間にそれぞれ配置されており、
前記各ピストンの前記第１流出入部側の端部には、前記ピストンの摺動方向に沿う凹部が形成されており、
前記第１流出入部には、第１の流体を前記各凹部に導く案内管が設けられており、
前記案内管の一部は、前記各凹部の内周面と摺接可能に構成されており、
前記各ピストンの少なくともいずれか一方は、前記シリンダの内周面と摺接するピストンヘッドと、前記ピストンヘッドの直径よりも小さい直径を有し、前記ピストンヘッドよりも前記第１流出入部側に設けられるピストン軸と、を備えており、
前記シリンダは、その内周面、前記ピストンヘッド及び前記ピストン軸の間で密閉空間を形成するエンドプレートと、前記密閉空間に連通すると共に、第３の流体が前記密閉空間に流出入可能な第３流出入部と、を備えており、
前記エンドプレートには、前記ピストン軸の外周面が摺接可能な開口が形成されており、
前記第１流体供給手段は、第１の流体の供給圧力を変更可能に構成されており、
前記ピストンポンプは、前記第１流体供給手段から供給される第１の流体による前記ピストンに対する押圧力を前記第２流体供給手段から供給される第２の流体による前記ピストンに対する押圧力よりも低くすることにより、前記各ピストンを前記第１流出入部側に摺動させて前記第２流出入部を介して第２の流体を前記内部空間内に導くと共に、前記第１流体供給手段から供給される第１の流体による前記ピストンに対する押圧力を前記第２流体供給手段から供給される第２の流体による前記ピストンに対する押圧力よりも高くすることにより、前記各ピストンを互いに離隔する方向に摺動させて前記第２流出入部を介して前記内部空間に導かれた第２の流体を前記水分離手段に導くことが可能に構成されており、
前記水分離手段によって水が分離された残余の第２の流体である第３の流体が、前記第３流出入部を介して前記密閉空間に供給可能に構成されている造水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンポンプ及びこのピストンポンプを用いた造水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
海水等の被処理液から水（淡水）を分離する装置として、例えば、特許文献１に開示されている造水装置が知られている。この造水装置は、図４に示すように、逆浸透膜装置１０１と、この逆浸透膜装置１０１に海水等の被処理液を供給するピストンポンプ１０２とを備えている。
【０００３】
ピストンポンプ１０２は、複動液圧式アクチュエータ１０３の両側に配置される２つのチャンバ１０４を有し、各チャンバ１０４内において往復並進運動可能なピストン１０５を有している。２つのピストン１０５、１０５は、複動液圧式アクチュエータ１０３が有する滑動シャフト１０６によって相互に連結されている。滑動シャフト１０６の略中央部には、ピストン１０７が設けられており、このピストン１０７の一方側１０７ａに駆動作動液を供給することにより、滑動シャフトが往動し、ピストン１０７の他方側１０７ｂに駆動作動液を供給することにより、滑動シャフト１０６が復動するように構成されている。
【特許文献１】特表２００３−５０２５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のピストンポンプを用いて海水等の被処理液を逆浸透膜装置に圧送する場合、ピストン同士を連結する滑動シャフトに高い圧力が繰り返し作用するので、滑動シャフトに摩耗等の損傷が発生しやすいという問題があった。
【０００５】
また、上述のピストンポンプを駆動するためには多大なエネルギーが必要であり、効率よくピストンポンプ及び造水装置を駆動することが困難であるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、損傷が生じにくく、省エネルギー効率に優れたピストンポンプ及びこのピストンポンプを用いた造水装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、内部空間を有するシリンダと、前記内部空間に摺動可能に配置される複数のピストンとを備えるピストンポンプであって、前記シリンダは、第１の流体が前記内部空間に流出入可能な第１流出入部と、前記第１流出入部を挟んだ両側にそれぞれ配置され、第２の流体が前記内部空間に流出入可能な第２流出入部とを備えており、前記各ピストンは、前記第１流出入部と前記各第２流出入部との間にそれぞれ配置されるピストンポンプにより達成される。
【０００８】
また、このピストンポンプにおいて、前記各ピストンの前記第１流出入部側の端部には、前記ピストンの摺動方向に沿う凹部が形成されており、前記第１流出入部には、第１の流体を前記各凹部に導く案内管が設けられており、前記案内管の一部は、前記各凹部の内周面と摺接可能に構成されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記各ピストンの少なくともいずれか一方は、前記シリンダの内周面と摺接するピストンヘッドと、前記ピストンヘッドの直径よりも小さい直径を有し、前記ピストンヘッドよりも前記第１流出入部側に設けられるピストン軸とを備えており、前記シリンダは、その内周面、前記ピストンヘッド及び前記ピストン軸の間で密閉空間を形成するエンドプレートと、前記密閉空間に連通すると共に、第３の流体が前記密閉空間に流出入可能な第３流出入部とを備えており、前記エンドプレートには、前記ピストン軸の外周面が摺接可能な開口が形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の上記目的は、上記のピストンポンプと、前記第１流出入部に第１の流体を供給する第１流体供給手段と、前記第２流出入部に第２の流体を供給する第２流体供給手段と、第２の流体から水を分離する水分離手段と、を備える造水装置であって、前記第１流体供給手段は、第１の流体の供給圧力を変更可能に構成されており、前記ピストンポンプは、前記第１流体供給手段から供給される第１の流体による前記ピストンに対する押圧力を前記第２流体供給手段から供給される第２の流体による前記ピストンに対する押圧力よりも低くすることにより、前記各ピストンを前記第１流出入部側に摺動させて前記第２流出入部を介して第２の流体を前記内部空間内に導くと共に、前記第１流体供給手段から供給される第１の流体による前記ピストンに対する押圧力を前記第２流体供給手段から供給される第２の流体による前記ピストンに対する押圧力よりも高くすることにより、前記各ピストンを互いに離隔する方向に摺動させて前記第２流出入部を介して前記内部空間に導かれた第２の流体を前記水分離手段に導くことが可能に構成されており、前記水分離手段によって水が分離された残余の第２の流体である第３の流体が、前記第３流出入部を介して前記密閉空間に供給可能に構成されている造水装置により達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、損傷が生じにくく、省エネルギー効率に優れたピストンポンプ及びこのピストンポンプを用いた造水装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るピストンポンプ及びこのピストンポンプを用いた造水装置について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るピストンポンプ１の概略構成断面図であり、図２は、このピストンポンプ１を用いた造水装置５の概略構成図である。
【００１３】
本実施形態に係るピストンポンプ１は、図１に示すように、内部空間２１を有するシリンダ２と、この内部空間２１に摺動可能に配置される２つのピストン３とを備えている。シリンダ２は、その内部空間２１に連通する第１流出入部２２と２つの第２流出入部２３とを備えている。第１流出入部２２は、第１の流体がピストン２に形成される凹部３２に流出入可能に構成されており、第２流出入部２３は、第２の流体が内部空間２１に流出入可能に構成されている。
【００１４】
第１流出入部２２は、シリンダ２の略中央部に設けられている。この第１流出入部２２には、各ピストン３に設けられる凹部３２に第１の流体を導く案内管２４が設けられている。この案内管２４は、第１流出入部２２に接続する管路２４ａと、ピストン３の摺動方向（図１における左右方向）に沿って延びる管路２４ｂとを有しており、第１流出入部２２に接続する管路２４ａの一方端が、ピストン３の摺動方向に沿って延びる管路２４ｂの略中央部において接続する略Ｔ字状の形状を有している。ピストン３の摺動方向に沿って延びる管路２４ｂの一部の外周面２４１は、ピストン３に形成される凹部３２の内周面と摺接可能であり、かつ、案内管２４を介して凹部３２に供給される第１の流体が、凹部３２から漏洩しないように構成されている。
【００１５】
第２流出入部２３，２３は、この第１流出入部２２を挟んだ両側にそれぞれ配置されている。図１においては、第２流出入部２３，２３は、それぞれシリンダ２の両端部に設けられている。
【００１６】
ピストン３は、図１に示すようにピストンヘッド３１とピストン軸３３とを備えている。ピストンヘッドは、その外周面がシリンダの内周面２１ａに摺接するように形成されている。ピストン軸３３は、その直径がピストンヘッド３１の直径よりも小さくなるように形成されている。
【００１７】
また、シリンダ２は、第１流出入部２２と各第２流出入部２３との間にそれぞれ配置されるエンドプレート２５を備えている。この各エンドプレート２５の中央部には、開口が設けられており、この開口の内周面がピストン軸３３の外周面と摺接するように形成されている。各エンドプレート２５は、各ピストン３が所定の位置よりも第１流出入部２２側に移動することを規制するストッパーとしての機能を有している。また、各エンドプレート２５は、ピストンヘッド３１、ピストン軸３３、シリンダの内周面２１ａとの間で密閉空間４を形成する機能も有している。
【００１８】
また、シリンダ２は、ピストンヘッド３１、ピストン軸３３の外周面、シリンダの内周面２１ａ及びエンドプレート２５の間で形成される密閉空間４に連通するとともに、第３の流体がこの密閉空間４に流出入可能な第３流出入部２６を備えている。
【００１９】
シリンダ２の内部空間２１に摺動可能に配置される各ピストン３は、第１流出入部２２と各第２流出入部２３との間にそれぞれ配置されている。各ピストン３は、そのピストンヘッド３１が、シリンダ２に設けられる各エンドプレート２５よりも第２流出入部２３側に位置するように配置されている。各ピストン軸３３の第１流出入部２２側の端部には、ピストン３の摺動方向に沿って延びる凹部３２が形成されている。この凹部３２の内周面は、上述のように案内管２４の一部の外周面２４１と摺接可能に形成されている。
【００２０】
このような構成により、第１流出入部２２及び案内管２４を介してピストン３の凹部３２に導かれる第１の流体の供給圧力を適宜設定することによって、第１の流体が各ピストン３を押圧する押圧力を、第２流出入部２３を介してシリンダ２の内部空間２１に供給される第２の流体が各ピストン３を押圧する押圧力よりも低くすることにより、各ピストン３を第１流出入部２２側に摺動させて、第２流出入部２３を介して第２の流体を各ピストン３のヘッド３１と第２流出入部２３との間に形成される空間に導くことが可能になる。
【００２１】
また、第１流出入部２２及び案内管２４を介してピストン３の凹部３２に導かれる第１の流体の供給圧力を変更することによって、第１の流体が各ピストン３を押圧する押圧力を、第２流出入部２３を介してシリンダ２の内部空間２１に供給される第２の流体が各ピストン３を押圧する押圧力よりも高くなるよう設定することにより、各ピストン３を互いに離隔する方向に摺動させて、各ピストン３のヘッド３１と第２流出入部２３との間に形成される空間に導かれた第２の流体を外部に吐出することが可能になる。
【００２２】
また、密閉空間４は、各ピストン３が互いに離隔する方向に摺動することにより、その容積が増加していくように、逆に、各ピストン３が互いに近づく方向に摺動することにより、その容積が減少するように形成されているので、各ピストン３が互いに離隔する方向に摺動することにより、第３流出入部２６を介して密閉空間４に第３の流体を吸い込むことができ、また、各ピストン３が互いに近づく方向に摺動することにより、密閉空間４に吸い込まれた第３の流体を、第３流出入部２６を介して外部に吐出することができる。
【００２３】
次に、上述したピストンポンプ１を用いて構成される造水装置５について説明する。図２の概略構成図に示すように、造水装置５は、上述のピストンポンプ１と、第１流体供給手段６と、第２流体供給手段７と、第３流体供給手段８と、逆浸透膜装置９とを備えている。
【００２４】
造水装置５は、ピストンポンプ１の作動により、各ピストンヘッド３１と各第２流出入部２３との間で形成される各空間に一端吸い込まれた海水等の被処理水を逆浸透膜装置９に圧送可能に構成されている。ピストンポンプ１は、上述の構成と同一であるので、詳細な説明は省略する。
【００２５】
第１流体供給手段６は、シリンダ２の第１流出入部２２に第１の流体を供給するための手段であり、第１の流体の供給圧力を変更可能に構成されている。この第１流体供給手段６は、第１の流体である作動油等の作動流体を貯留する大気開放型のタンク６１と、タンク６１内の作動流体を圧送する第１流体ポンプ６２と、第１流体ポンプ６２により圧送される作動流体を第１流出入部２２に導く第１流体供給配管６３と、第１流出入部２２から排出される作動流体をタンク６１に戻すための第１流体リターン配管６４とを備えている。第１流体ポンプ６２としては、例えば体積式作動油ポンプを挙げることができる。この第１流体ポンプ６２の回転数を変更することにより、シリンダ２に供給される作動流体の供給圧力を変更できる。第１流体供給配管６３及び第１流体リターン配管６４の途中には、それぞれ電磁弁等の弁体６５，６６が設けられている。
【００２６】
第２流体供給手段７は、シリンダ２の各第２流出入部２３に例えば海水である第２の流体を導くものである。この第２流体供給手段７は、海水（第２の流体）を圧送する第２流体ポンプ７１と、第２流体ポンプ７１により圧送される海水を各第２流出入部２３に導く第２流体供給配管７２と、各第２流出入部２３を介してシリンダ２内から排出される海水を逆浸透膜装置９に導く水分離手段供給配管７３とを備えている。第２流体ポンプ７１としては、一般的な渦巻きポンプを例示することができる。第２流体供給配管７２及び水分離手段供給配管７３の途中には、逆止弁７４，７５がそれぞれ配置されている。水分離手段供給配管７３の一方端は、分岐して第２流体供給配管７２に接続している。
【００２７】
第３流体供給手段８は、逆浸透膜装置９によって水が分離された残余の海水である第３の流体（濃縮海水）をシリンダ２の第３流出入部２６に導くものであり、一方の端部が逆浸透膜装置９に接続し、他方の端部が分岐して各第３流出入部２６に接続する第３流体供給配管８１を備えている。この第３流体供給配管８１の途中には、第３流体排出配管８２が接続している。また、第３流体供給配管８１及び第３流体排出配管８２の途中には、例えば電磁弁等の弁体８３，８４がそれぞれ設けられている。
【００２８】
逆浸透膜装置９は、例えば海水から飲料用や工業用等の水（淡水）を分離生成する水分離手段である。逆浸透膜装置９は、内部が逆浸透膜９１によって分割されており、逆浸透膜９１の一方側が、水分離手段供給配管７３を介してピストンポンプ１に接続されている。逆浸透膜装置９の他方側には、逆浸透膜９１を通過した水（淡水）を排出する淡水排出配管９２が接続されている。また、逆浸透膜装置９における逆浸透膜９１の一方側には、第３流体供給配管８１が接続しており、逆浸透膜９１を通過せずに塩分が濃縮された濃縮海水を第３の流体として、ピストンポンプ１の第３流出入部２６に導くように構成されている。
【００２９】
次に、本実施形態に係るピストンポンプ１とこのピストンポンプ１を用いた造水装置５の作動について説明する。
【００３０】
まず、第２流体供給手段７の第２流体ポンプ７１を駆動し、海水等の被処理水を略一定の供給圧力にてシリンダ２ポンプの第２流出入部２３に向けて供給する。また、第１流体供給手段６の第１流体供給配管６３における弁体６５を閉状態にするとともに、第１流体リターン配管６４における弁体６６を開状態とする。なお、第１流体供給手段６の第１流体ポンプ６２は、その駆動が停止されている。この場合、第２流体供給手段７によって供給される海水（第２の流体）がピストン３を押圧する押圧力の方が、各ピストン３の凹部３２に供給される作動流体（第１の流体）がピストン３を押圧する押圧力よりも高くなるので、図２示すように、シリンダ２の内部空間２１内に配置される各ピストン３は、互いに近づく方向に摺動し、各ピストン３のヘッド３１と第２流出入部２３との間で形成される内部空間２１内に海水が吸い込まれることになる。なお、各ピストン３は、ヘッド３１が各エンドプレート２５と当接する位置で停止する。
【００３１】
また、ピストンヘッド３１、ピストン軸３３の外周面、シリンダ２の内周面（摺動面）２１ａ、及び、エンドプレート２５により形成される各密閉空間４は、各ピストン３が互いに近づく方向に摺動することにより、その容積が減少していくことになる。このとき、密閉空間４内に吸い込まれている逆浸透膜装置９によって水が分離された残余の海水（濃縮海水）が、第３流体供給配管８１の一部及び第３流体排出配管８２を介して、外部に排出される。なお、第３流体供給配管８１に設けられる弁体８３は閉状態に設定され、第３流体排出配管８２に設けられる弁体８４は開状態に設定されている。
【００３２】
次に、第１流体供給手段６の第１流体供給配管６３における弁体６５を開状態に、第１流体リターン配管６４における弁体６６を閉状態に設定する。そして、第１流体供給手段６における第1流体ポンプ６２を駆動することにより、作動流体（第１の流体）を第１流出入部２２及び案内管２４を介して各ピストン３に形成された凹部３２内に供給する。このとき、第２流体供給手段７によって供給される海水（第２の流体）がピストン３を押圧する押圧力よりも、作動流体（第１の流体）がピストン３を押圧する押圧力の方が高くなるような供給圧力にて作動流体を圧送する。各ピストン３の凹部３２内に導かれる作動流体によるピストン３に対する押圧力は、第２流体ポンプ７１が供給する海水によるピストン３に対する押圧力よりも高いため、図３に示すように、各ピストン３は、互いに離隔する方向に摺動して、各ピストン３のヘッド３１と各第２流出入部２３との間の内部空間２１内の海水を、水分離手段供給配管７３を介して逆浸透膜装置９に向けて圧送する。なお、第２流体供給配管７２の途中には逆止弁７４が設けられているため、圧送される海水が、第２流体供給手段７を逆流することが防止される。
【００３３】
また、密閉空間４は、各ピストン３が互いに離隔する方向に摺動することにより、その容積が増加していくことになる。このとき、逆浸透膜装置９の作用により水が分離された海水（濃縮海水）が、第３流体供給配管８１を介して密閉空間４内に吸い込まれていく。なお、第３流体供給配管８１に設けられる弁体８３は開状態に設定され、第３流体排出配管８２に設けられる弁体８４は閉状態に設定されている。
【００３４】
以上のように、第１流体供給手段６が供給する作動流体（第１の流体）によってピストン３に作用する押圧力と、第２流体供給手段７が供給する海水（第２の流体）によってピストン３に作用する押圧力とのバランスを繰り返し変更することにより、各ピストン３を往復動させて海水を逆浸透膜装置９に圧送していく。
【００３５】
逆浸透膜装置９である逆浸透膜装置９においては、逆浸透膜９１を透過した水（淡水）が淡水排出配管９２を経て外部に排出される一方、逆浸透膜９１を通過しない濃縮海水が第３流体供給配管８１を介してシリンダ２の第３流出入部２６に供給される。淡水排出配管９２を介して排出される水は、飲料用水や工業用水として使用される。また、シリンダ２の第３流出入部２６に向けて供給された濃縮海水は、上述のように、ピストン３の往復動により密閉空間４に吸い込まれた後、第３流体排出配管８２を介して外部に排出される。
【００３６】
本実施形態に係るピストンポンプ１は、第１の流体が内部空間２１に流出入可能な第１流出入部２２と、この第１流出入部２２を挟んだ両側にそれぞれ配置されると共に内部空間２１に連通し、第２の流体が内部空間２１に流出入可能な第２流出入部２３とを備えるようにシリンダ２を構成し、更に、内部空間２１内において摺動可能な各ピストン３を、第１流出入部２２と各第２流出入部２３との間にそれぞれ配置するように構成されているため、従来のような各ピストン３を連結するシャフトを省略することができる。このように摩耗等の損傷が頻繁に発生するおそれのある部品を省略することができる結果、ピストンポンプ１及びこのピストンポンプ１を用いた造水装置５の長寿命化やメンテナンスに要する作業負荷を低減することが可能になる。また、シャフトを省略することにより、第１の流体（作動流体）や第２の流体（海水）の作用により往復動させるピストン３の重量が軽減される結果、ピストン３を往復動させるために消費されるエネルギーを大幅に低減することができ、ピストンポンプ１及びこのピストンポンプ１を用いた造水装置５の省エネルギー化を図ることができる。
【００３７】
また、本実施形態に係るピストンポンプ１は、各ピストン３の第１流出入部２２側の端部にピストン３の摺動方向に沿う凹部３２を形成するとともに、第１流出入部２２には、第１の流体を各凹部３２に導く案内管２４を設け、案内管２４の一部が、各凹部３２の内周面と摺接可能となるように構成している。このような構成により、内部空間２１内を往復動するピストン３を安定的に支持することができる。
【００３８】
また、ピストンヘッド３１、ピストン軸３３の外周面、シリンダの内周面２１ａ及びエンドプレート２５の間で密閉空間４を形成すると共に、この密閉空間４に連通する第３流出入部２６を備えるように構成しているため、ピストン３の往復動によって、第１や第２の流体以外の第３の流体を密閉空間４に吸い込んだ後、圧送することが可能になる。特に第３流出入部２６を介して密閉空間４に流入してピストンヘッド３１を押圧する第３の流体の押圧力が、第２の流体がピストンヘッド３１を押圧する押圧力よりも大きい場合、第３の流体は、各ピストン３を互いに離隔する方向に移動させる作用を発揮するため、第１流体供給手段６における第１流体ポンプ６２の駆動エネルギーを低減することが可能になる。
【００３９】
以上、本発明に係るピストンポンプ１及びこのピストンポンプ１を用いた造水装置５の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な構成は上記実施形態に限定されない。例えば、ピストンポンプを複数並列に並べて造水装置５を構成してもよい。このとき、例えば、一方のピストンポンプにおける各ピストンを両者が最も離れる位置に配置するとともに、他方のピストンポンプにおける各ピストンを両者が中間位置に配置するように構成する。このような構成により、一方のピストンポンプが海水を吸い込んでいる間に、他方のピストンポンプが海水を逆浸透膜装置９へ吐出することができるので、第１流体ポンプ６２を起動、停止させることなく逆浸透膜装置９への連続的な海水供給を行うことができる。
【００４０】
また、上記実施形態においては、各ピストン３における第１流出入部２２側の端部に各ピストンの摺動方向に沿う方向に延びる凹部３２を設けるとともに、第１の流体を各凹部３２に導く案内管２４を第１流出入部２２に設け、案内管２４の一部が、各凹部３２の内周面と摺接可能となるように構成しているが、これら凹部３２及び案内管２４を備えない構成を採用してもよい。
【００４１】
また、上記実施形態においては、各ピストンの往復動に伴って容積が増減する密閉空間４を、ピストンヘッド３１、ピストン軸３３の外周面、シリンダ２の内周面２１ａ及びエンドプレート２５の間で形成するように構成しているが、この密閉空間４を設けない構成を採用してもよい。
【００４２】
また、上記実施形態においては、第１流出入部２２には、各ピストン３に設けられる凹部３２に第１の流体を導く案内管２４が設けられおり、この案内管２４の一部の外周面２４１は、ピストン３に形成される凹部３２の内周面と摺接可能に構成されている。このような構成を採用する場合、エンドプレート２５，２５間で挟まれるシリンダ２の内部空間を密閉空間とする必要はなく、例えば、案内管２４を介して凹部３２に流出入する第１の流体が、第１流出部２２側のピストン３の端部から漏洩していないか否かを確認するための開口部をエンドプレート２５，２５間で挟まれる領域に相当するシリンダ２の一部領域に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係るピストンポンプの概略構成断面図である。
【図２】図１に示すピストンポンプを用いた造水装置であって、海水（第２の流体）を吸い込む途中の状態を示す概略構成図である。
【図３】図１に示すピストンポンプを用いた造水装置であって、海水（第２の流体）を吐出する途中の状態を示す概略構成図である。
【図４】従来の造水装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  ピストンポンプ
２  シリンダ
２１  内部空間
２１ａ  摺接面（内周面）
２２  第１流出入部
２３  第２流出入部
２４  案内管
２５  エンドプレート
２６  第３流出入部
３  ピストン
３１  ピストンヘッド
３２  凹部
３３  ピストン軸
４  密閉空間
５  造水装置
６  第１流体供給手段
７  第２流体供給手段
８  第３流体供給手段
９  逆浸透膜装置（水分離手段）
【図１】
0005183280.tif 000002
【図２】
0005183280.tif 000003
【図３】
0005183280.tif 000004
【図４】
0005183280.tif 000005